• 제목/요약/키워드: Ultrasonic irradiation

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페놀 분해를 위한 오존 나노기포 공정에서 초음파 조사의 영향 (Effect of Ultrasonic Irradiation on Ozone Nanobubble Process for Phenol Degradation)

  • 이상빈;박재우
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.23-29
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    • 2022
  • 본 연구에서는 오존의 용해효율 개선과 자가분해 촉진을 위해 나노기포와 초음파 캐비테이션을 동시에 적용한 오존 나노기포 공정을 조사하였다. 공정의 유기물 분해효율을 파악하기 위해 200mm × 200mm × 300mm 규모의 반응기를 제작하여 다양한 조건에서 페놀 분해 실험을 진행하였다. 나노기포의 사용은 60분 반응에서 페놀 분해 효율을 일반적인 폭기 방식에 비해 2.07배 증가시켰으며, 용존 오존의 최대 용해농도를 크게 증가시켜 오존의 용해효율 개선에 효과적이었다. 초음파 조사는 나노기포와 함께 사용될 때 페놀 분해 효율을 36% 증가시켰으며 오존의 자가 분해 촉진으로 용존 오존은 낮게 나타났다. 초음파 출력이 강할수록 페놀 분해 효율도 증가하였으며, 실험에서 사용한 28kHz, 132kHz, 580kHz 중 132kHz의 주파수에서 페놀의 분해 효율이 가장 높게 나타났다. 오존 나노공정은 기존 오존 공정과 같이 높은 pH에서 더 좋은 분해효율을 보였으나 중성에서도 60분 반응 후 페놀 100% 분해를 달성하여 pH에 의한 영향이 적은 것으로 나타났다. 이는 초음파에 의한 오존 자가분해 촉진에 의한 것으로 판단된다. 초음파 조사에 의한 기포 특성 변화를 확인하기 위해 Zetasizer를 이용하여 기포의 크기와 제타 전위 분석을 진행하였으며 초음파 조사가 기포의 평균 크기를 11% 감소시키고 기포 표면의 음전하를 강화하여 오존 나노기포의 물질전달과 수산화 라디칼 생성 효율에 긍정적인 효과를 끼치는 것을 확인하였다.

Morphology and mechanical properties of LDPE/PS blends prepared by ultrasound-assisted melt mixing

  • Ryu, Joung Gul;Kim, Hyungsu;Kim, Myung Ho;Lee, Jae Wook
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제16권3호
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    • pp.147-152
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    • 2004
  • Ultrasound-assisted melt mixing was applied to blending polystyrene (PS) and low density polyethylene(LDPE). The influence of the ultrasonic irradiation on the morphology and mechanical properties of the blends was investigated. It was observed that the domain sizes of the blend were significantly reduced and phase stability was well sustained even after a thermal treatment. Such morphological feature was consistent with the improvements in mechanical performance of the blends. The desirable results of ultrasonic compatibilization are mainly attributed to the in-situ formation of PS-LDPE copolymers as confirmed by a proper separation experiment. An important relationship between ultrasonic irradiation time and mechanical properties is revealed and an issue on the thermal stability of the blend is discussed.

Ni-Zn 함금도금에서 염화암몬 농도에 따른 초음파의 영향 (Effect of Ultrasonic Wave on the Nickel-Zine Alloy Deposition whit the Variation of Ammonium Chloride Concertration)

  • 양학희;고광진;김재원
    • 한국표면공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.168-175
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    • 1988
  • The nickel0zinc allot depositions have been studjen in ammonium chloridw added chloride baths to fine out the effects of ultrasonic irradiation for the electrodeposition processes. The compositions of deposited alloys, the current efficiencies, corrosion resistance and brightness in various conditions of electrodeposition were investigated, in the range of ultrasonic irradiation of 50,500 and 1,000kc/s respectively. The results obtained are as follows; 1. the ratio of nikel to zinc in the deposit increased according 시 the ammonium chloride concentration in irradiated baths. 2. The current efficiencies became also higer in the irradiated bath. 3. Ammonium ions in solution seem to retard formation of zinc hydroxide. 4. The corrsion resistance and brightness of the deposits are dependent upon nickel content of deposits which ranges 10-18%(wt)nickel in the irradiated baths and 11-15%(wt)in ninirradisted baths. 5. The corrosion resistance and brightnes of the deposited are appreciably better in the irradiated baths than in non-irradiated bath with the mole ratio of 3.4(NH+4/Ni+++Zn++).

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Bath-type 초음파(超音波) 세척기(洗滌器)를 이용(利用)한 태양전지모듈 접착제(接着劑) EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 분해특성(分解特性) (Decomposition of EVA(Ethylene vinyl acetate) used as an adhesion of photovoltaic(PV) module by ultrasonic irradiation in bath-type cleaner)

  • 김영진;이재영
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권6호
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    • pp.50-55
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    • 2011
  • 태양전지(Photovoltaic, PV) 모듈의 층간 접착제로 사용된 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)를 초음파 조사(irradiation)를 이용하여, 선택적으로 분해함으로써 모듈 내 실리콘웨이퍼(Si-wafer)로 제조된 셀(cell)을 분리, 회수하는 연구를 진행하였다. 본 실험에 사용한 초음파 발생장치는 bath-type의 초음파 세척기 (Output: 130 W, Frequency: 40 kHz)로, PV모듈과의 거리는 2 cm로 고정하고 유기용매 종류, 농도, 온도를 조절하면서 EVA 분해 및 셀의 분리 최적 조건을 도출하였다. $55^{\circ}C$, 5M인 조건에서는 용매 종류에 상관없이 160 min 이내에 EVA층의 완전 분해는 가능하였으나, 분해과정 중 발현되는 팽창현상(swelling)에 의해 셀의 일부분이 파손된 상태로 회수되었다. 반면에 $65^{\circ}C$, 5M조건에서는 셀의 파손이 억제된 상태로 회수 가능하였으며, 이는 온도 상승에 의해 EVA 성분의 분해속도가 상승되고, 이로 인해 EVA층의 팽창현상이 발현되기 전에 분해가 일어난 결과라고 판단된다.

초음파특성 분석에 의한 원자로 재료의 중성자 조사량 예측 (The Estimation of Neutron Fluence in Nuclear Reactor Vessel Materials by the Analysis of Ultrasonic Characteristics)

  • 이삼래;장기옥;김병철
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.307-312
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    • 2001
  • 운전중인 원자로 재료의 건전성 평가를 위한 기계적 시험의 하나인 샤르피 충격 시험편에 대하여 초음파 신호분석이 이루어졌나 시험편으로는 모재와 용접재를 사용하였는데 이들 재료는 고온, 고압의 냉각수 및 지속적인 고속중성자가 방출되고 있는 가동중인 발전소에서 감시시험을 통한 원자로재료의 건전성평가를 목적으로 정지기간동안 인출된 깃이다. 분석결과 속도 및 감쇠와 같은 초음파 특성들이 재질이 비교적 균일한 모재에 있어서는 중성자 조사량과 밀접한 관련이 있는 것으로 보였으며 이를 활용하여 비파괴적인 방법으로 재료에 대한 중성자 조사량이 어느 정도인지를 예측할 수 있는 가능성을 보여주었다.

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염료감응형 태양전지 광전극의 초음파 열처리를 통한 광전효율 개선에 관한 연구 (A Study of Photo-electric Efficiency Improvement using Ultrasonic and Thermal Treatment on Photo-electrode of DSC)

  • 김희제;김용철;최진영;김호성;이동길;홍지태
    • 전기학회논문지
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    • 제57권5호
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    • pp.803-807
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    • 2008
  • A making process of DSC(dye sensitized solar cell) was presented. In general, Photo electrodes of DSC was made by using colloid paste of nano $TiO_2$ and processing of Doctor-blade printing and high temperature sintering for porous structure. These methods lead to cracks on $TiO_2$ surface and ununiform of $TiO_2$ thickness. This phenomenon is one factor that makes low efficiency to cells. After $TiO_2$ printing on TCO glass, a physical vibration was adapted for reducing ununiform of $TiO_2$ thickness. And a thermal treatment at low temperature(under $75^{\circ}C$) was adapted for reducing cracks on $TiO_2$ surface. In this paper, we have designed and manufactured an ultrasonic circuit (100W, frequency and duty variable) and a thermal equipment. Then, we have optimized forcing time, frequency and duty of ultrasonic irradiation and thermal heating for surface treatment of photo-electrode of DSC. In I-V characteristic test of DSC, ultrasonic and thermal treated DSC shows 19% improved its efficiency against monolithic DSC. And it shows stability of light-harvesting from drastically change of light irradiation test.

초음파세척을 이용한 오염토양 내 TPHs 및 중금속 제거특성 (Removal Characteristics of TPHs and Heavy Metals in Contaminated Soil with Ultrasonic Washing)

  • 정병길;노기현;성낙창
    • 한국환경과학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.473-478
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    • 2009
  • The removal characteristics of total petroleum hydrocarbons (TPHs) and heavy metals in contaminated soils with ultrasonic washing have been studied. The ultrasonic washing was evaluated on a laboratory scale. In this investigation, the effects of factors such as ultrasonic frequency, power intensity, duration of irradiation, contents of the TPHs and heavy metals and mixing ratios between the contaminated soils and water, were considered. Experimental results suggested that the rates for contaminant extraction of the TPHs and heavy metals in the contaminated soil increased considerably with the ultrasonic washing. Therefore, the ultrasonic washing has previously been to be an effective method to remediate the contaminated soils with the TPHs and heavy metals.

초음파를 이용한 에스테르 교환 반응에 의한 식물성 유지로부터 바이오디젤 제조 (Biodiesel Production from Vegetable Oils by Transesterification Using Ultrasonic Irradiation)

  • 정경환;박병건
    • 공업화학
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    • 제21권4호
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    • pp.385-390
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    • 2010
  • 초음파를 에너지원으로 하는 에스테르 교환 반응에 의해 콩기름과 포도씨 기름, 옥수수 기름, 카놀라 오일 등 식물성 유지로부터 바이오디젤을 제조하였다. 초음파를 이용한 식물성 유지의 에스테르 교환 반응 특성과 생성된 바이오디젤의 생성물 분포 및 물리화학적 특성을 조사하였다. 또한, 초음파와 열에너지에 의한 에스테르 교환 반응의 반응속도도 비교하였다. 초음파를 이용한 에스테르 교환 반응에 의한 바이오디젤 수율은 산촉매보다 균일계 알칼리 촉매에서 높았다. 초음파를 이용한 식물성 유지의 에스테르 교환 반응에서 수산화칼륨 촉매를 식물성 유지에 대해 무게비로 1% 사용하고, 식물성 유지에 대한 메탄올의 몰 비가 6 : 1일 때 지방산 메틸에스테르의 수율이 가장 높았다. 초음파를 에스테르 교환 반응의 에너지원으로 사용하면 열에너지를 사용한 반응 결과 보다 반응속도가 빨랐다. 초음파를 이용한 식물성 유지의 에스테르 교환 반응에 의해 생성된 바이오디젤은 원료유지보다 산가가 30% 이상 낮아졌다.

초음파 조건에서 여러가지 아민 N-옥시드와 풀러렌($C_{70}$)를 이용한 풀러렌 산화물의 합성 (Synthesis of Fullerene Oxide by Fullerene ($C_{70}$) and Various Amino N-Oxides under Ultrasonic Irradiation)

  • 고원배;한지연;임영아;신원직;유구용
    • Elastomers and Composites
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    • 제39권2호
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    • pp.153-160
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    • 2004
  • 풀러렌($C_{70}$)을 3-picoline N-oxide, pyridine N-oxide hydrate, quinoline N-oxide, isoquinolne N-oxide의 여러가지 아민 N-옥시드를 사용하여 $25{\sim}43^{\circ}C$, 초음파 조건에서 반응시켜 풀러렌 산화물을 합성 하였다. 동일한 초음파 조건에서 여러가지 아민 N-옥시드에 대한 풀러렌 ($C_{70}$)의 반응성은 3-picoline N-oxide : pyridine N-oxide hydrate : quinoline N-oxide : isoquinoline N-oxide 처럼 동일하게 나타났다. MALDI -TOF MS, UV-vis 그리고 HPLC를 사용하여 생성된 풀러렌 산화물을 분석한 결과 [$C_{70}(O)n$] (n=1) 임을 알 수 있었다.